Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе

Âèíèëõëîðèä Àêòèâíûé óãîëü 63 × 6 15 0,2

5 × 10

–4

ÃÕ/ÌÑ 5

Âèíèëõëîðèä è âèíèëàöåòàò Àêòèâíûé óãîëü 100/50 ìã 3 0,1

0,1 ÏÈÄ 4

Âèíèëèäåíõëîðèä Àêòèâíûé óãîëü 150/50 ìã 7 0,2

7 ìêã ÝÇÄ 5

Ìåòèëáðîìèä Òåíàêñ GC 200 × 3 5 0,1

ppm ÏÈÄ 5

Ëåãêèå ãàëîãåíóãëåâîäîðîäû Òåíàêñ ÒÀ 170 × 4,5 6 0,1

0,05 ÃÕ/ÌÑ 19

è ëåãêèå óãëåâîäîðîäû

* Àòîìíî-ýìèññèîííûé äåòåêòîð.

114 Ãëàâà 1. Âîçäó

Ðèñ. I.38. Õðîìàòîãðàììà âîçäóõà, çàãðÿçíåííîãî ñåðîóãëåðîäîì â

ïðîèçâîäñòâå âèñêîçû [240], ïîëó÷åííàÿ íà êàïèëëÿðíîé êîëîíêå

ñ õèìè÷åñêè ñâÿçàííûì ñèëèêîíîì OV — 1701 (òîëùèíà ïëåíêè

0,1 ìêì) ïðè 85°Ñ ñ ÝÇÄ.

Àêòèâíûé óãîëü ïðèìåíÿþò è äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç çàãðÿçíåííîãî âîçäóõà òðèõëîðýòèëåíà [241], âèíèëàöåòàòà, âèíèëèäåí-

õëîðèäà, âèíèëõëîðèäà [4, 5, 19] è äðóãèõ õëîðñîäåðæàùèõ ËÎÑ (òàáë. I.36).

Îñîáåííî ýôôåêòèâåí àêòèâíûé óãîëü äëÿ èçâëå÷åíèÿ èç âîçäóõà ñëåäîâûõ êîëè÷åñòâ âèíèëõëîðèäà, îáëàäàþùåãî âûðà-

æåííîé êàíöåðîãåííîé àêòèâíîñòüþ [4, 5].

Ïðè îïðåäåëåíèè âèíèëõëîðèäà â âîçäóõå íà óðîâíå ppb ïðèõîäèòñÿ ïðèáåãàòü ê ïðåäâàðèòåëüíîìó êîíöåíòðèðîâàíèþ

ïðèìåñåé, êàê ïðàâèëî, ñîðáöèîííûì ìåòîäîì, Âîçìîæíîñòè ðàçëè÷íûõ ñîðáåíòîâ ïðè êîíöåíòðèðîâàíèè ìèêðîïðèìåñåé

âèíèëõëîðèäà ïåðå÷èñëåíû â òàáë. I.37. Èç ýòîé òàáëèöû ñëåäóåò, ÷òî íàèáîëüøèé îáúåì äî ïðîñêîêà ó âèíèëõëîðèäà ïðè ñêî-

ðîñòè àñïèðèðîâàíèÿ âîçäóõà 50—100 ìë/ìèí íà àêòèâíîì óãëå (15—20 ë). Ïî ýòîé ïðè÷èíå â áîëüøèíñòâå ìåòîäèê ãàçîõðîìà-

òîãðàôè÷åñêîãî îïðåäåëåíèÿ âèíèëõëîðèäà â âîçäóõå â êà÷åñòâå íàïîëíèòåëÿ ëîâóøåê ïðèìåíÿþò àêòèâíûé óãîëü. ×àùå âñåãî

òàêàÿ ëîâóøêà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñòåêëÿííóþ òðóáêó, ñîäåðæàùóþ âî ôðîíòàëüíîé ñåêöèè 100 ìã, à â çàäíåé 50 ã ìã óãëÿ (äëÿ

îïðåäåëåíèÿ ïðîñêîêà), õîòÿ èíîãäà èñïîëüçóþò ëîâóøêè, âìåùàþùèå âäâîå áîëüøå àäñîðáåíòà. Ê âûâîäó î ïðåâîñõîäíûõ

ñîðáöèîííûõ ñâîéñòâàõ àêòèâíîãî óãëÿ ïî îòíîøåíèþ ê âèíèëõëîðèäó ïðèøëè ðàçíûå èññëåäîâàòåëè, ïðè÷åì îêàçàëîñü, ÷òî

ïðåäïî÷òèòåëüíûì ÿâëÿåòñÿ ñîðáåíò íà îñíîâå êîêîñîâîãî èëè äðåâåñíîãî óãëÿ [5].

Â îïòèìàëüíîì âàðèàíòå èçâëå÷åíèÿ ïðèìåñåé âèíèëõëîðèäà èç âîçäóõà ñêîðîñòü àñïèðèðîâàíèÿ íå ïðåâûøàåò 50—100

ìë/ìèí. Îòîáðàííàÿ íà óãîëü ïðîáà ñîõðàíÿåòñÿ ñ ìèíèìàëüíûìè ïîòåðÿìè â òå÷åíèå òðåõ íåäåëü ïðè òåìïåðàòóðå 20°Ñ è

íèæå.

Òàáëèöà I.37. Ýêñïåðèìåíòàëüíûå äàííûå ïî êîíöåíòðèðîâàíèþ âèíèëõëîðèäà íà ðàçëè÷íûõ ñîðáåíòàõ [141]

Ñîðáåíò Çåðíåíèå, Êîíöåíòðàöèÿ Ñêîðîñòü Îáúåì äî

ìåø âèíèëõëîðèäà, àñïèðèðîâàíèÿ ïðîñêîêà, ë

ìã/ë âîçäóõà, ë/ìèí

Õðîìîñîðáû 101—105 60/80 0,5 1,0 ìåíåå 0,1

Õðîìîñîðáû 106—107 60/80 0,5 0,2 ìåíåå 0,1

Òåíàêñ GC 35/60 0,5 0,2 ìåíåå 0,1

Ñèëèêàãåëü 20/40 0,13 0,2 ìåíåå 0,1

Ñèëèêàãåëü +1% 20/40 0,13 0,2 ìåíåå 0,1

íèòðàòà ñåðåáðà

Öåîëèò 5À 30/40 0,5 0,2 2,0

Êàðáîïàê À 45/60 0,5 0,2 ìåíåå 0,1

Êàðáîïàê Â 45/60 0,5 0,2 ìåíåå 0,1

Êàðáîñèâ Â 45/60 0,5 0,2 2,8

Àêòèâíûå óãëè 20/40 0,13—0,5 0,05—1,0 3,4—21,2

Îäíèì èç ëó÷øèõ âàðèàíòîâ äåñîðáöèè ñêîíöåíòðèðîâàííûõ íà àêòèâíîì

óãëå ïðèìåñåé âèíèëõëîðèäà ÿâëÿåòñÿ ýêñòðàêöèÿ ñåðîóãëåðîäîì (0,5 ìë). Ïðè

ýòîì S

r

äëÿ êîíöåíòðàöèè âèíèëõëîðèäà 7,3 ìã/ì

3

ñîñòàâëÿåò 7,5%. Ìåòîä ýêñòðà-

êöèè ïîëó÷èë øèðîêîå ðàñïðîñòðàíåíèå â ÑØÀ è çàïàäíûõ ñòðàíàõ. Õðîìàòîã-

ðàììà âèíèëõëîðèäà, ïîëó÷åííàÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì òàêîé ìåòîäèêè, ïðèâåäåíà

íà ðèñ. 1.39.

Àêòèâíûé óãîëü, îáëàäàþùèé âûñîêîðàçâèòîé ïîâåðõíîñòüþ (800—1000 ì

2

/ã),

ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç íàèáîëåå ýôôåêòèâíûõ àäñîðáåíòîâ äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç âîçäóõà

îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (òàáë. I.35) — óãëåâîäîðîäîâ è èõ ïðîèçâîäíûõ ñ ðàçëè÷-

íûìè ôóíêöèîíàëüíûìè ãðóïïàìè [5]. Ïðè îïðåäåëåíèè â âîçäóõå ýòèëôîðìèàòà

[246], èñïîëüçóåìîãî â êà÷åñòâå ôóìèãàíòà è ðàñòâîðèòåëÿ, åãî ïðåäâàðèòåëüíî

êîíöåíòðèðóþò â òðóáêå (10 ñì × 4 ìì) ñ 50 ìã àêòèâíîãî óãëÿ, äåñîðáèðóþò 5 ìë

íèòðîìåòàíà (30 ñ) è õðîìàòîãðàôèðóþò 2 ìêë ïîëó÷åííîãî ýêñòðàêòà íà êîëîíêå

(2,5 ì × 3 ìì) ñ 15% ÏÝÃ 20 Ì íà õðîìîñîðáå W ñ ÏÈÄ. Ñ

Í

ñîñòàâëÿåò 50—500 ìêã

â 1 ì

3

âîçäóõà ïðè S

r

= 0,05.

Àíàëîãè÷íûå ëîâóøêè ñ óãëåì èñïîëüçîâàëè ïðè îïðåäåëåíèè â âîçäóõå íèç-

êèõ ñîäåðæàíèé ýôèðîâ (äîáàâêè ê áåíçèíàì) [387], íèòðàòîâ [247], à òàêæå ïàðîâ

ôåíåòîëà [248] è ëèìîíåíà [249]. Äëÿ îáíàðóæåíèÿ íèòðàòîâ Ñ

2

—Ñ

6

â àòìîñôåð-

íîì âîçäóõå íà òåððèòîðèè Àëÿñêè èõ èçâëåêàëè ñ ïîìîùüþ ëîâóøêè ñ àêòèâíûì

óãëåì è àíàëèçèðîâàëè ìåòîäîì ÃÕ/ÝÇÄ èëè ÃÕ/ÌÑ ïîñëå ðàçäåëåíèÿ êîíòðîëè-

ðóåìûõ êîìïîíåíòîâ íà êàïèëëÿðíîé êîëîíêå (30 ì × 0,53 ìì) ñ ñèëèêîíîì DB-

210 [247]. Ïàðû ôåíåòîëà è ëèìîíåíà (âîçäóõ ðàáî÷åé çîíû â ïàðôþìåðíîé è ôàð-

ìàöåâòè÷åñêîé ïðîìûøëåííîñòè) êîíöåíòðèðîâàëè â òðóáêå ñ óãëåì (100 è 50 ìã)

ïðè ñêîðîñòè àñïèðèðîâàíèÿ âîçäóõà 30—200 ìë/ìèí, äåñîðáèðîâàëè ñåðîóãëåðî-

äîì (1 ìë) è àíàëèçèðîâàëè ýêñòðàêò íà íàñàäî÷íîé êîëîíêå ñ èñïîëüçîâàíèåì

ÏÈÄ [248, 249]. Ïðè êîíöåíòðàöèè ôåíåòîëà â âîçäóõå 10 ìã/ì

3

ýôôåêòèâíîñòü

èçâëå÷åíèÿ â ëîâóøêå ñ óãëåì ñîñòàâëÿëà áîëåå 90%, à ïîëíîòà äåñîðáöèè ëèìî-

íåíà ñåðîóãëåðîäîì áûëà íå ìåíåå 100±2% [249]. Äëÿ èçâëå÷åíèÿ ËÎÑ èç çàãðÿç-

íåííîãî âîçäóõà ïîìèìî òðàäèöèîííûõ ëîâóøåê èñïîëüçóþò è ìèêðîëîâóøêè ñ

àêòèâíûì óãëåì [222], ÷òî îñîáåííî óäîáíî ïðè ïîñëåäóþùåì îïðåäåëåíèè öåëå-

âûõ êîìïîíåíòîâ íà õðîìàòîãðàôå ñ êàïèëÿðíûìè êîëîíêàìè, ñ êîòîðûìè òàêàÿ

ëîâóøêà ìîæåò ôóíêöèîíèðîâàòü â ðåæèìå «on-line» (ñì. ðàçäåë 3.5).

4.2. Óãëåðîäñîäåðæàùèå ñîðáåíòû

Ñîðáöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè àêòèâíîãî óãëÿ ïîçâîëÿþò èçâëåêàòü èç âîç-

äóõà áîëüøèíñòâî èçâåñòíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé (íåäàðîì â 1915 ã.

Í. Ä. Çåëèíñêèé èñïîëüçîâàë óãîëü â êà÷åñòâå ýôôåêòèâíîãî ïîãëîòèòåëÿ â áîå-

âîì ïðîòèâîãàçå). Îäíàêî ó óãëÿ åñòü äâà ãëàâíûõ íåäîñòàòêà — îí õîðîøî ñîð-

áèðóåò âëàãó, êîòîðàÿ ñíèæàåò ñîðáöèîííóþ åìêîñòü êîíöåíòðàòîðîâ, à èçâëå÷å-

íèå ñ óãëÿ ìíîãèõ ËÎÑ çàòðóäíåíî, îñîáåííî ïðè òåðìîäåñîðáöèè. Â ïîñëåäíåì

ñëó÷àå ïðèõîäèòñÿ íàãðåâàòü ëîâóøêó äî 250—450°Ñ, ÷òî ÷àùå âñåãî ïðèâîäèò ê

àðòåôàêòàì çà ñ÷åò òåðìîäåñòðóêöèè êîíòðîëèðóåìûõ êîìïîíåíòîâ (ïîäðîáíåå

ñì. ìîíîãðàôèþ [3]).

Îò ýòèõ íåäîñòàòêîâ ñâîáîäíû äðóãèå óãëåðîäñîäåðæàùèå ñîðáåíòû — ãðàôè-

116 Ãëàâà 1. Âîçäó

òèðîâàííûå ñàæè (Êàðáîòðàïû è Êàðáîïàêè) è óãëåðîäíûå ìîëåêóëÿðíûå ñèòà

(Êàðáîñèâû è Êàðáîêñåíû), êîòîðûå âñå ÷àùå ïðèìåíÿþòñÿ â ñîðáöèîííûõ

ëîâóøêàõ âìåñòî àêòèâíîãî óãëÿ [5]. Ïî ôèçè÷åñêèì ñâîéñòâàì îíè ïîäîáíû ïðè-

ðîäíûì óãëÿì, íî èìåþò ãîðàçäî ìåíüøóþ ïîâåðõíîñòü (5—100 ì

2

/ã), è ïîýòîìó

ñ èõ ïîâåðõíîñòè ëåã÷å äåñîðáèðîâàòü ñêîíöåíòðèðîâàíèå ïðèìåñè ËÎÑ, à ïðè

òåðìîäåñîðáöèè ðàçëîæåíèå âåùåñòâà àíàëèòà ìèíèìàëüíî. Íàïðèìåð, ìåòèë-

ôîðìèàò íå ìîæåò áûòü èçâëå÷åí èç êîêîñîâîãî èëè íåôòÿíîãî óãëÿ, â òî âðåìÿ

êàê ýôôåêòèâíîñòü åãî èçâëå÷åíèÿ èç Êàðáîñèâà Â äîñòèãàåò âåëè÷èíû 80% [1].

Êðîìå òîãî, ýòè ñîðáåíòû ãèäðîôîáíû, à òî ìèíèìàëüíîå êîëè÷åñòâî âëàãè,

êîòîðîå ïîãëîùàåòñÿ èìè èç âîçäóõà â ïðîöåññå ïðîáîîòáîðà, ïðàêòè÷åñêè íå

îòðàæàåòñÿ íà ñîñòîÿíèè êîíöåíòðàòà è íå âëèÿåò íà ÷óâñòâèòåëüíîñòü äåòåêòî-

ðà.

Òåðìè÷åñêóþ ãðàôèòèðîâàííóþ ñàæó ïîëó÷àþò îáðàáîòêîé îáû÷íîé ñàæè â

âàêóóìå, èíåðòíîì ãàçå èëè âîññòàíîâèòåëüíîé àòìîñôåðå ïðè 300°Ñ. Ýòîò íåñïå-

öèôè÷åñêèé àäñîðáåíò íå ñîäåðæèò íà ñâîåé ïîâåðõíîñòè öåíòðîâ íåîáðàòèìîé

àäñîðáöèè è íå óäåðæèâàåò ñîåäèíåíèÿ íèçêîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññû — ìåòàí,

îêñèäû óãëåðîäà è ïàðû âîäû. Äëÿ èçâëå÷åíèÿ àäñîðáèðîâàííûõ íà ñàæå ïðè-

ìåñåé ìîæíî èñïîëüçîâàòü òåìïåðàòóðó äî 400°Ñ, è ïðè ýòîì àäñîðáåíò ñàì íå

ðàçëàãàåòñÿ. Îäíàêî ñëåäóåò ó÷èòûâàòü âîçìîæíîñòü ðàçëîæåíèÿ àíàëèçèðóåìûõ

ïðèìååé (ñì. âûøå), ïîýòîìó òåìïåðàòóðó äåñîðáöèè âðÿä ëè ñëåäóåò ïîäíèìàòü

âûøå 200—250°Ñ âî èçáåæàíèå àðòåôàêòîâ [3]. Â ïîäîáíûõ ñëó÷àÿõ âîçìîæíî âîñ-

ïîëüçîâàòüñÿ èçâëå÷åíèåì àíàëèòà èç ëîâóøêè ñ ïîìîùüþ ýêñòðàêöèè, òàê êàê

óãëåðîäñîäåðæàùèå ñîðáåíòû íåðàñòâîðèìû â îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëÿõ.

Êîììåð÷åñêèå ñîðáåíòû íà îñíîâå ãðàôèòèðîâàííîé ñàæè (Êàðáîòðàïû è

Êàðáîïàêè) ÿâëÿþòñÿ èäåàëüíûì ãèäðîôîáíûì ìàòåðèàëîì äëÿ çàïîëíåíèÿ êîí-

öåíòðàòîðîâ, ñïîñîáíûõ óëàâëèâàòü èç çàãðÿçíåííîãî âîçäóõà î÷åíü øèðîêèé

êðóã ñîåäèíåíèé — îò ËÎÑ Ñ

4

—Ñ

5

äî ÏÕÁ è äðóãèõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé ñ

4. Ñîðáöèÿ (àäñîðáöèÿ) 117

Ðèñ. I.39. À — Õðîìàòîãðàììà 1 ppm âèíèëõëîðèäà [245] ïîëó÷åííàÿ íà êîëîíêå

(2 ì × 3 ìì) ñ 0,19% ïèêðèíîâîé êèñëîòû íà Êàðáîïàêå Ñ (80/100 ìåø) ïðè 50°Ñ ñ

ÏÈÄ. 1 ìêë CS

2

ñîäåðæèò 1 ppm âèíèëõëîðèäà. 1 — âèíèëõëîðèä; 2 — ñåðîóãëåðîä.

Á — Ãðàäóèðîâî÷íûé ãðàôèê äëÿ îïðåäåëåíèÿ âèíèëõëîðèäà.

ìîëåêóëàìè áîëüøèõ ðàçìåðîâ.

Óãëåðîäíûå ìîëåêóëÿðíûå ñèòà (Êàðáîñèâû è Êàðáîêñåíû) ïîëó÷àþò òåðìè-

÷åñêèì ðàçëîæåíèåì ïîëèìåðîâ, íàïðèìåð ïîëèâèíèëäåíõëîðèäà. Îíè íå ìåíåå

ãèäðîôîáíû, ÷åì ãðàôèòèðîâàííûå ñàæè, è ñëóæàò äëÿ óëàâëèâàíèÿ ãàçîîáðàç-

íûõ óãëåâîäîðîäîâ Ñ

1

—Ñ

2

è ìíîãèõ ËÎÑ Ñ

2

—Ñ

5

[29]. Â òàáë. I.38 äàíû õàðàêòåðè-

ñòèêè íåêîòîðûõ óãëåðîäñîäåðæàùèõ ñîðáåíòîâ.

Òàáëèöà I.38. Ñîðáöèîííûå õàðàêòåðèñòèêè ãðàôèòèðîâàííûõ ñàæ [29].

Àäñîðáåíò Óäåëüíàÿ Ïðåäåëüíàÿ òåìïåðàòóðà Ïðèìåíåíèå

ïîâåðõíîñòü, ì

2

/ã èñïîëüçîâàíèÿ, °Ñ

Êàðáîòðàï 100 âûøå 400 Ñîðáöèÿ ËÎÑ Ñ

4

—Ñ

8

Êàðáîòðàï Ñ 10 400 Óëàâëèâàíèå áîëüøèõ

ìîëåêóë Ñ

9

—Ñ

30

Êàðáîòðàï F 5 175 Òî æå

Êàðáîïàê Â 100 500 Ñîðáöèÿ ËÎÑ

Êàðáîïàê Ñ 10 500 Ñîðáöèÿ áîëüøèõ

ìîëåêóë Ñ

9

—Ñ

30

Êàðáîïàê F 5 175 Òî æå

Ãèäðîôîáíûå ñâîéñòâà Êàðáîòðàïîâ ïîçâîëÿþò èì ñîðáèðîâàòü ìèíèìàëüíîå

êîëè÷åñòâî âîäû äàæå ïðè îòíîñèòåëüíî âûñîêîé âëàæíîñòè âîçäóõà. Âûñîêàÿ

óäåëüíàÿ ïîâåðõíîñòü Êàðáîòðàïà (100 ì

2

/ã) äåëàåò åãî ýôôåêòèâíûì ñîðáåíòîì

äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç âîçäóõà ìíîãèõ ËÎÑ Ñ

4

—Ñ

8

, îñîáåííî îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíå-

íèé Ñ

5

—Ñ

8

. Íåáîëüøàÿ ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè ó Êàðáîòðàïîâ Ñ è F (10 è 5 ì

2

/ã)

ïîçâîëÿåò èñïîëüçîâàòü ýòè ñîðáåíòû â êà÷åñòâå èäåàëüíîãî ìàòåðèàëà ëîâóøåê

äëÿ êîíöåíòðèðîâàíèÿ âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ñîåäèíåíèé.

Äëÿ èçâëå÷åíèÿ ñîðáèðîâàííûõ íà Êàðáîòðàïàõ ËÎÑ ìîæíî ïðèìåíÿòü êàê

ýêñòðàêöèþ ðàñòâîðèòåëÿìè, òàê è òåðìîäåñîðáöèþ, ïðè÷åì ýôôåêòèâíîñòü

äåñîðáöèè ìîæåò äîñòèãàòü 100%. Êàðáîòðàïû ìèíèìàëüíî òåðÿþò â ìàññå ïðè

òåìïåðàòóðå äåñîðáöèè äî 400°Ñ è âûøå.

Êàðáîïàêè Â, Ñ è F ïî ñâîéñòâàì àíàëîãè÷íû Êàðáîòðàïó, Êàðáîòðàïó Ñ è

Êàðáîòðàïó F ñîîòâåòñòâåííî, íî èìåþò áîëåå ìåëêîå çåðíåíèå (60/80 ìåø);

çåðíåíèå Êàðáîòðàïîâ 20/40 ìåø), ÷òî ïîçâîëÿåò îñóùåñòâëÿòü ïðîáîîòáîð íà

Êàðáîòðàïû ñ ñóùåñòâåííî áîëüøåé ñêîðîñòüþ ïîòîêà âîçäóõà. Òðóáêè, çàïîë-

íÿåìûå Êàðáîïàêàìè, èìåþò ìåíüøèé äèàìåòð (1—2 ìì) è èñïîëüçóþòñÿ äëÿ

ïîâòîðíîãî êîíöåíòðèðîâàíèÿ èëè äëÿ ïðîáîîòáîðà ñ î÷åíü íèçêîé ñêîðîñòüþ

ïîòîêà (íàïðèìåð, ìåíåå 20 ìë/ìèí) [29].

Êàðáîñèâû (ñôåðè÷åñêèå óãëåðîäíûå ìîëåêóëû ñèòà) èìåþò áîëüøóþ ïëî-

ùàäü ïîâåðõíîñòè (800—1000 ì

2

/ã) è ïîðû ðàçìåðîì 15—40 àíãñòðåì è ïðåäñòàâ-

ëÿþò ñîáîé îòëè÷íûå ñîðáåíòû äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç âîçäóõà ìîëåêóë íåáîëüøèõ

ðàçìåðîâ, òàêèõ êàê óãëåâîäîðîäû Ñ

2

[29]. Ïåðå÷èñëåííûå âûøå êà÷åñòâà óãëå-

ðîäñîäåðæàùèõ ñîðáåíòîâ ïðåäîïðåäåëèëè èõ èñïîëüçîâàíèå â ñòàíäàðòíûõ

îôèöèàëüíûõ ìåòîäèêàõ ÅÐÀ (ÑØÀ) äëÿ îïðåäåëåíèÿ â âîçäóõå êàê íèçêî-, òàê

è âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ ËÎÑ [29—33].

118 Ãëàâà 1. Âîçäó

Óãëåðîäñîäåðæàùèå ñîðáåíòû ÿâëÿþòñÿ ïðåêðàñíûì ìàòåðèàëîì äëÿ çàïîëíå-

íèÿ ìíîãîñëîéíûõ ëîâóøåê, êîòîðûå äàþò âîçìîæíîñòü â îäíîé ïðîáîîòáîðíîé

òðóáêå ñ íåñêîëüêèìè ñîðáåíòàìè óëàâëèâàòü èç âîçäóõà êàê ëåãêèå, òàê è òÿæåëûå

ïðèìåñè. Áîëüøèå ìîëåêóëû óëàâëèâàþòñÿ ïåðâûì ñëîåì àäñîðáåíòà, ïðåïÿòñòâó-

þùèì èõ êîíòàêòó ñ ìàòåðèàëîì, êîòîðûé ìîæåò íåîáðàòèìî èõ àäñîðáèðîâàòü

èëè ñïîñîáñòâîâàòü çàìåäëåííîé äåñîðáöèè. Íåáîëüøèå ìîëåêóëû çàòåì óëàâ-

ëèâàþòñÿ ïîñëåäóþùèìè ñëîÿìè àäñîðáåíòà. Ïðèìåðîì òàêîãî ñîðáåíòà ìîæåò

ñëóæèòü Êàðáîòðàï 300, íàèáîëåå ïîïóëÿðíûé â êà÷åñòâå ìàòåðèàëà äëÿ ïðîáîîò-

áîðà. Ïðîáà äîëæíà ìèãðèðîâàòü ÷åðåç ñëîè Êàðáîòðàïà Ñ è Êàðáîòðàïà Â ïðåæäå

÷åì îíà äîñòèãíåò òàêîãî ýôôåêòèâíîãî ñîðáåíòà, êàê óãëåðîäíûå ìîëåêóëÿðíûå

ñèòà Êàðáîñèâ SIII [29].

Îäíà èç òàêèõ ëîâóøåê, ñîäåðæàùàÿ äâà ñëîÿ ñîðáåíòîâ — Êàðáîòðàï è Êàð-

áîêñåí 1000, âêëþ÷åíà â ìåòîäèêó ÒÎ-17 (ÅÐÀ, ÑØÀ), ïðåäíàçíà÷åííóþ äëÿ

îïðåäåëåíèÿ â àòìîñôåðíîì âîçäóõå ËÎÑ è âûñîêîìîëåêóëÿðíûõ îðãàíè÷åñêèõ

ñîåäèíåíèé ðàçëè÷íûõ êëàññîâ [255]. Âîçäóõ ñíà÷àëà ïðîõîäèò ÷åðåç ñëîé Êàð-

áîòðàïà (óëàâëèâàåò âûñîêîìîëåêóëÿðíûå ñîåäèíåíèÿ), à çàòåì ÷åðåç ñëîé Êàð-

áîêñåíà 1000 (ïîãëîùàåò ëåãêîëåòó÷èå ïðèìåñè, ïðîøåäøèå ÷åðåç ïåðâûé ñëîé

áåç èçìåíåíèÿ). Âðåìÿ ïðîáîîòáîðà 1 ÷. Âëàãà ïðàêòè÷åñêè íå çàäåðæèâàåòñÿ â

ëîâóøêå, è ïðîáó äåñîðáèðóþò íåïîñðåäñòâåííî â õðîìàòîãðàôè÷åñêóþ êîëîíêó.

Ïðè àíàëèçå ïî ýòîé ìåòîäèêå ñèíòåòè÷åñêîé ñìåñè èç 41 ËÎÑ (ïðè îòíîñèòåëü-

íîé âëàæíîñòè âîçäóõà 47 è 85%) Ñ

Í

ñîñòàâèë 0,5 ppb.

Äðóãèå ðàçíîâèäíîñòè óãëåðîäíûõ ìîëåêóëÿðíûõ ñèò — Êàðáîêñåíû ÿâëÿ-

þòñÿ àíàëîãàìè Àìáåðñîðáîâ ÕÅ-47 è ÕÅ-340, íî òåõíîëîãèÿ ïðîèçâîäñòâà Êàð-

áîêñåíîâ ïîçâîëÿåò ñ èõ ïîìîùüþ äîñòè÷ü áîëüøèõ îáúåìîâ äî ïðîñêîêà (÷åì

ó Àìáåðñîðáîâ) äëÿ ìíîãèõ ËÎÑ. Êàðáîêñåí 564 èñïîëüçóþò äëÿ ìîíèòîðèíãà

ËÎÑ Ñ

2

—Ñ

5

. Êàðáîêñåí 563 ïî ñâîèì âîçìîæíîñòÿì (ñâîéñòâà è ïðèìåíåíèå)

ïîäîáåí ïðåäûäóùåìó ñîðáåíòó, íî ó íåãî áîëåå íèçêàÿ ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü,

÷åì ó Êàðáîêñåíà 564. Êàðáîêñåí 569, íàîáîðîò, îáëàäàåò áîëüøåé ñîðáöèîííîé

åìêîñòüþ, ÷åì Êàðáîêñåí 564.

Êàðáîêñåí 1000 (ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè 1000 ì

2

/ã) èìååò îòëè÷íûå êèíåòè÷å-

ñêèå è òåðìîäèíàìè÷åñêèå õàðàêòåðèñòèêè êàê äëÿ õðîìàòîãðàôè÷åñêîãî ðàçäå-

ëåíèÿ ìíîãèõ ËÎÑ, òàê è äëÿ èõ óëàâëèâàíèÿ èç çàãðÿçíåííîãî âîçäóõà. Êàðáîê-

ñåí 1001 (ïëîùàäü ïîâåðõíîñòè 560 ì

2

/ã è çåðíåíèå 60/80 ìåø) ïðèìåíÿþò äëÿ

èçâëå÷åíèÿ èç âîçäóõà ïðèìåñåé ãàçîîáðàçíûõ óãëåâîäîðîäîâ Ñ

1

è Ñ

2

. Îñîáåííî

ïîïóëÿðåí â êà÷åñòâå ìàòåðèàëà ëîâóøåê äëÿ ïðîáîîòáîðà Êàðáîñèâ SIII (ïëî-

ùàäü ïîâåðõíîñòè 820 ì

2

/ã).

Ïðèìåíÿÿ ëîâóøêè ñ Êàðáîòðàïîì, îïðåäåëÿþò ôðåîíû â àòìîñôåðå [5] è

ëåãêèå õëîðóãëåâîäîðîäû â ïî÷âåííûõ ãàçàõ [250]. Ñòàíäàðòíàÿ (îôèöèàëüíàÿ)

ìåòîäèêà (ÒÎ-2 è ÒÎ-3) ÅÐÀ (ÑØÀ) îñíîâàíà íà óëàâëèâàíèè ëåòó÷èõ õëîðóã-

ëåâîäîðîäîâ è àðîìàòè÷åñêèõ óãëåâîäîðîäîâ Ñ

6

—Ñ

7

èç àòìîñôåðíîãî âîçäóõà â

êîðîòêîé òðóáêå äèàìåòðîì 2 ìì ñ Êàðáîòðàïîì 300 [29] ñ ïîñëåäóþùèì õðîìà-

òîãðàôèðîâàíèåì ñëîæíîé ñìåñè ËÎÑ íà êàïèëëÿðíîé êîëîíêå ñ ÏÈÄ. Ïîëó-

÷åííàÿ â ýòèõ óñëîâèÿõ õðîìàòîãðàììà ïðèâåäåíà íà ðèñ. 1.40-À.

Óëüòðàñëåäîâûå êîëè÷åñòâà ôðåîíîâ è ëåãêèõ õëîðóãëåâîäîðîäîâ èçâëåêàëè

èç àòìîñôåðíîãî âîçäóõà â ëîâóøêå ñ Êàðáîñèâîì Ñ, ïðåäâàðèòåëüíî îñóøàÿ

4. Ñîðáöèÿ (àäñîðáöèÿ) 119

âîçäóõ â ïàòðîíå ñ ïåðõëîðàòîì ìàãíèÿ [242]. Ïîñëå óëàâëèâàíèÿ ïðèìåñè ýêñòðà-

ãèðîâàíèÿ òîëóîëîì è àëèêâîòíóþ ÷àñòü (0,1—0,5 ìêë) ýêñòðàêòà àíàëèçèðâîàëè

íà õðîìàòîãðàôå ñ ÝÇÄ è êàïèëëÿðíîé êîëîíêå (30 ì × 0,53 ìì) ñ íåïîëÿðíûì

ñèëèêîíîì DB-624 ïðè ïðîãðàììèðîâàíèè òåìïåðàòóðû (40—200°Ñ).

Ïîëíîòà èçâëå÷åíèÿ ïðèìåñåé ñåðîóãëåðîäà èç àòìîñôåðíîãî âîçäóõà â òðóá-

êå ñ Êàðáîñèâîì Â ñîñòàâëÿëà 99±13% [251]. Êàðáîñèâ SIII îêàçàëñÿ îòëè÷íûì

ñîðáåíòîì äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç âîçäóõà ðàáî÷åé çîíû ýòèëåíà, ïðîïèëåíà, èçîïðå-

íà è äðóãèõ ãàçîîáðàçíûõ óãëåâîäîðîäîâ [252]. Âîçäóõ ïðîïóñêàëè ÷åðåç ïîêðû-

òóþ èçíóòðè ñòåêëîì ñòàëüíóþ òðóáêó ñ ýòèì àäñîðáåíòîì, à çàòåì ñ ïîìîùüþ

òåðìîäåñîðáöèè ââîäèëè ñêîíöåíòðèðîâàííûå ïðèìåñè ïðÿìî â èñïàðèòåëü õðî-

ìàòîãðàôà. Ðàçäåëåíèå êîìïîíåíòîâ âûïîëíÿëè íà ìèêðîíàñàäî÷íîé êîëîíêå ñ

Êàðáîêñåíîì 1004 ñ ÏÈÄ. Ñ

Í

ðàâåí 10 ppb.

Àíàëîãè÷íàÿ ëîâóøêà — ñòàëüíàÿ ñòðóáêà (8 ñì × 2 ìì) ñ Êàðáîñèâîì) SIII

ïðèìåíÿëàñü â óïðîùåííîé ìåòîäèêå ãàçîõðîìàòîãðàôè÷åñêîãî îïðåäåëåèÿ

óãëåâîäîðîäîâ Ñ

1

—Ñ

7

â ãîðîäñêîì âîçäóõå [253]. Âîçäóõ (120 ìë) ïðîïóñêàëè

÷åðåç êîíöåíòðàòîð, à ñîáðàííûå â íåì ïðèìåñè äåñîðáèðîâàëè ïðè ïîñòåïåí-

íîì ïîâûøåíèè òåìïåðàòóðû êîíöåíòðàòîðà äî 280°Ñ ñî ñêîðîñòüþ 16°Ñ/ìèí.

Ýôôåêòèâíîñòü äåñîðáöèè ñîñòàâèëà 98—101%. Öåëåâûå êîìïîíåíòû ðàçäåëÿëè

íà êîëîíêå PLOT (50 ì × 0,53 ìì) ñ Al

2

O

3

/KCl (ñëîé 10 ìêì) ïðè ïðîãðàììèðîâà-

íèè òåìïåðàòóðû â èíòåðâàëå (30—100—200°Ñ) ñ ÏÈÄ. Â àíàëèçèðóåìîì âîçäóõå

èäåíòèôèöèðîâàëè íàñûùåííûå è íåïîëÿðíûå óãëåâîäîðîäû è àëêèëáåíçîëû.

Äëÿ èçâëå÷åíèÿ èç âëàæíîãî (96%) âîçäóõà â ïîëåâûõ óñëîâèÿõ òàêèõ ïðèîðè-

òåòíûõ çàãðÿçíèòåëåé âîçäóõà, êàê ñåðíèñòûå îäîðàíòû (H

2

S, COS, CS

2

, CH

3

SH

è ÄÌÑ), áûëà ïðîâåðåíà ýôôåêòèâíîñòü 14 ëîâóøåê ñ ðàçëè÷íûìè ñîðáåíòàìè

— Êàðáîñèâ SIII, Òåíàêñ ÒÀ, Êàðáîòðàïû Â, Ñ è F, Êàðáîêñåí 1000, Êàðáîïàê Â

è äð. [254]. Ïîñëåäóþùèé àíàëèç ñóõèõ ãàçîâ íà êîëîíêå ñ Êàðáîïàêîì DHT 100

ïîêàçàë, ÷òî ëó÷øèìè ñîðáåíòàìè äëÿ èçâëå÷åíèÿ ñîåäèíåíèé ñåðû èç àòìîñôåð-

íîãî âîçäóõà îêàçàëèñü Êàðáîòðàï 301, ñèëèêàãåëü, öåîëèò 5À è Êàðáîñèâ SIII.

Â ñëó÷àå îïðåäåëåíèÿ îäîðàíòîâ âî âëàæíîì (96%) âîçäóõå èëè ãàçàõ ñòåïåíü

èçâëå÷åíèÿ ñåðíèñòûõ ñîåäèíåíèé çíà÷èòåëüíî ñíèæàëàñü (ìàêñèìàëüíîé îíà

îêàçàëàñü íà öåîëèòå 5À). Ñòåïåíü èçâëå÷åíèÿ ñóùåñòâåííî ïîâûøàëàñü ïðè

äîáàâëåíèè â ñîðáöèîííóþ òðóáêó äèõëîðèäà ìåäè. Îïòèìàëüíàÿ äåñîðáöèÿ

íàáëþäàëàñü äëÿ ñèëèêàãåëÿ è Êàðáîòðàïà 301 (äëÿ ñóõèõ ãàçîâ) è öåîëèòà 5À è

Êàðáîñèâà SIII â ïðèñóòñòâèè CuCl

2

(äëÿ âëàæíûõ ãàçîâ).

Ñòàíäàðòíûå ïðîáîîòáîðíûå òðóáêè ORBO (ÑØÀ) èñïîëüçîâàëèñü ïðè èçâëå-

÷åíèè èç âîçäóõà âèíèëàöåòàòà (OSHA ìåòîä 51) è àöåòîíà (OSHA ìåòîä 69) [29].

Â ïåðâîì ñëó÷àå ïðîáó âîçäóõà ïðîïóñêàëè ÷åðåç òðóáêó ORBO-92 (Êàðáîêñåí

564) è ïîñëå ýêñòðàêöèè ñìåñüþ ìåòàíîëà è ìåòèëåíõëîðèäà (5:95) 1 ìêë ðàñòâðà

àíàëèçèðîâàëè ìåòîäîì ÃÕ/ÏÈÄ íà êîëîíêå (2 ì × 2 ìì) ñ 0,2% Êàðáîâàêñà 1500

íà Êàðáîïàêå Ñ (80/100) ïðè 90°Ñ ñ àçîòîì â êà÷åñòâå ãàçà-íîñèòåëÿ (20 ìë/ìèí).

Áûëî ñêîíöåíòðèðîâàíî 18 íã âèíèëàöåòàòà.

Äëÿ èçâëå÷åíèÿ àöåòîíà èç âîçäóõà èñïîëüçîâàëè ñòàíäàðòíóþ òðóáêó ORBO-91

(Êàðáîñèâ SIII), à ïîñëå îòáîðà ñêîíöåíòðèðîâàííûå ïðèìåñè (40 íã) äåñîðáèðîâà-

ëè 1%-íûì ðàñòâîðîì äèìåòèëôîðìàìèäà â ñåðîóãëåðîäå [29]. Çàòåì 1 ìêë ýêñòðàê-

òà àíàëèçèðîâàëè íà êàïèëëÿðíîé êîëîíêå (60 ì × 0,32 ìì) ñ Ñóïåëêîâàêñîì 10

120 Ãëàâà 1. Âîçäó

ïðè ïðîãðàììèðîâàíèÿ òåìïåðàòóðû (40—200°Ñ) ñ ãåëèåì â êà÷åñòâå ãàçà-íîñèòåëÿ

(20 ñì/ñ). Ïîëó÷åííûå õðîìàòîãðàììû ïðåäñòàâëåíû íà ðèñ. I.40-Â è ðèñ. I.40-Ñ.

Èç äðóãèõ óãëåðîäñîäåðæàùèõ ñîðáåíòîâ ñëåäóåò óïîìÿíóòü Êàðáîñèë è

Àìáåðñîðáû ÕÅ-340, 347 è 348 [24]. Õèìè÷åñêàÿ êîìïîçèöèÿ àìáåðñîðáà ÿâëÿåò-

ñÿ ïðîìåæóòî÷íîé ìåæäó àêòèâíûì óãëåì è ïîëèìåðíûì ñîðáåíòîì. Êîíöåíòðà-

öèîííàÿ òðóáêà ñ àìáåðñîðáîì ëó÷øå äðóãèõ ïîëèìåðíûõ ñîðáåíòîâ óëàâëèâàåò

èç âîçäóõà ïðèìåñè ëåãêîëåòó÷èõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé íèçêîé ìîëåêóëÿð-

íîé ìàññû [239]. Êàðáîñèë è Àìáåðñîðáû èìåþò áîëüøóþ ïîâåðõíîñòü (îêîëî

400 ì

2

/ã) è ìîãóò ïðèìåíÿòüñÿ äëÿ óëàâëèâàíèÿ èç âîçäóõà øèðîêîãî ñïåêòðà

ËÎÑ.

Êàðáîíèçèðîâàííûå (óãëåðîäñîäåðæàùèå) ïîëèìåðíûå ñîðáåíòû ïðèãîòàâëè-

âàþò êîíòðîëèðóåìûì òåðìè÷åñêèì ïèðîëèçîì ïîëèâèíèëèäåíõëîðèäà. Îíè â

3—5 ðàç áîëåå ýôôåêòèâíû äëÿ óëàâëèâàíèÿ âûñîêîëåòó÷èõ ñîåäèíåíèé, òàêèõ,

êàê âèíèëõëîðèä è ìåòèëõëîðèä, ÷åì íàèáîëåå ÷àñòî èñïîëüçóåìûé äëÿ ýòîé

öåëè àêòèâíûé óãîëü [239, 256].

4.3. Ïîðèñòûå ïîëèìåðíûå ñîðáåíòû

Ïîðèñòûå ïîëèìåðû èñïîëüçóþò äëÿ ïðîáîîòáîðà òàê æå øèðîêî, êàê è àêòèâíûé

óãîëü. Êîãäà óãîëü è ñèëèêàãåëü íå ïðèåìëåìû äëÿ öåëåé êîíöåíòðèðîâàíèÿ ïðèìå-

ñåé èç âîçäóõà èç-çà ïëîõîãî èõ èçâëå÷åíèÿ, íèçêîãî îáúåìà äî ïðîñêîêà èëè íåäî-

ñòàòî÷íîé ñòàáèëüíîñòè ïðè õðàíåíèè ïðîáû, àëüòåðíàòèâíîé ýòèì ñîðáåíòàì ïðè

óëàâëèâàíèè ïîëÿðíûõ îðãàíè÷åñêèõ ñîåäèíåíèé, êîòîðûå ÷óâñòâèòåëüíû ê ãèäðî-

ëèçó, ÿâëÿþòñÿ ïîðèñòûå ïîëèìåðû (ÏÏÑ), òàêèå, êàê õðîìîñîðáû, ïîëèñîðáû,

4. Ñîðáöèÿ (àäñîðáöèÿ) 121

Ðèñ. I.40-A. Ãàçîõðîìàòîãðàôè÷åñêîå îïðåäåëåíèå ëåòó÷èõ õëîð- è àðîìàòè÷åñêèõ

óãëåâîäîðîäîâ â âîçäóõå ïîñëå êîíöåíòðèðîâàíèÿ â ëîâóøêå ñ Êàðáîòðàïîì 300 [29].

Êàïèëëÿðíàÿ êîëîíêà (60 ì × 0,75 ìì, ïëåíêà 1 ìêì) ñ Ñóïåëêîâàêñîì 10. Ïðîãðàì-

ìèðîâàíèå òåìïåðàòóðû (30–160°Ñ), äåòåêòîð ÏÈÄ, ãàç-íîñèòåëü He (8 ìë/ìèí). Â ïðîáå

1–5 íã êàæäîãî êîìïîíåíòà. Òåðìîäåñîðáöèÿ, ãàç-âûòåñíèòåëü àçîò (50 ìë/ìèí).

ïîðàïàêè, òåíàêñ è àìáåðëèòû ñåðèè ÕÀÄ.

Ïîðèñòûå ïîëèìåðíûå ñîðáåíòû îòíîñèòåëüíî èíåðòíû, ãèäðîôîáíû è îáû÷-

íî îáëàäàþò áîëüøîé ïëîùàäüþ ïîâåðõíîñòè. Áîëüøèíñòâî ÏÏÑ ïëîõî óäåðæè-

âàåò ëåãêîëåòó÷èå ñîåäèíåíèé, à òàêæå âîäó è ïàðû ðàñòâîðèòåëåé, íî ýòî ñâîéñò-

âî ÿâëÿåòñÿ äîñòîèíñòâîì, åñëè ïðîáîîòáîð ïðîâîäÿò â àòìîñôåðå, ñîäåðæàùåé

âûñîêèå êîíöåíòðàöèè ïàðîâ âîäû è ðàñòâîðèòåëåé.

Â òàáë I.39 ïåðå÷èñëåíû ñîåäèíåíèÿ, äëÿ êîíöåíòðèðîâàíèÿ êîòîðûõ áûëè

òùàòåëüíî èçó÷åíû ïðîáîîòáîðíûå ñâîéñòâà ÏÏÑ, òàê êàê ïðè óëàâëèâàíèè ýòèõ

òîêñè÷íûõ ïðèìåñåé âîçíèêàåò ãîðàçäî áîëüøå ïðîáëåì, ÷åì ïðè óëàâëèâàíèè

äðóãèõ ñîåäèíåíèé íà óãëå è ñèëèêàãåëå.

Òàáëèöà I.39. Ñîåäèíåíèÿ, óëàâëèâàåìûå ïðåäïî÷òèòåëüíî íà ÏÏÑ [1]

Ïîëèìåðíûé Êîíöåíòðèðóåìûå Ïîëèìåðíûé Êîíöåíòðèðóåìûå

ñîðáåíò ïðèìåñè ñîðáåíò ïðèìåñè

Òåíàêñ GC Àëëèëãëèöèäîâûé ýôèð Õðîìîñîðá 101 Ôîñäðèí

2-Àìèíîïèðèäèí Ãåïòàõëîð

Äèôåíèë Õðîìîñîðá 104 í-Áóòèëìåðêàïòàí

Íèòðîãëèöåðèí

Ôîñôîð æåëòûé Õðîìîñîðá 108 1-Õëîð-1-íèòðîïðîïåí

Àìáåðëèò ÕÀÄ-2 Àíèçèäèí (îðòî- è ïàðà) Õðîìîñîðá 103 Ìóðàâüèíàÿ êèñëîòà

Ýòèëñèëèêàò

Ìåòèëìåòàêðèëàò Ïîðàïàê Q Ôóðôóðèëîâûé ñïèðò

Íèêîòèí Ìåòèëõëîðãåêñàíîí

Íèòðîýòàí

Õèíîí Õðîìîñîðá 105 Íèòðîìåòàí

Àëêèëüíûå ñîåäèíåíèÿ

ñâèíöà

Ïîðèñòûå ïîëèìåðíûå ñîðáåíòû íàèáîëåå óñïåøíî ïñïîëüçóþò äëÿ óëàâëè-

âàíèÿ èç âîçäóõà òîêñè÷íûõ âåùåñòâ áîëüøîé ìîëåêóëÿðíîé ìàññû è òàêèõ íåëå-

122 Ãëàâà 1. Âîçäó

Ðèñ. I.40-B. Îïðåäåëåíèå âèíèëàöåòàòà â

âîçäóõå (ìåòîäèêà 51, OSHA, ÑØÀ) [29].

Ïîÿñíåíèÿ â òåêñòå.

Ðèñ. I. 40-Ñ. Îïðåäåëåíèå àöåòîíà â âîç-

äóõå (OSHA ìåòîäèêà 69, ÑØÀ) [29]. Ïîÿñ-

íåíèÿ â òåêñòå.

òó÷èõ âåùåñòâ, êàê ïåñòèöèäû. Îíè ìîãóò áûòü ïðèìåíåíû è äëÿ îòáîðà ìíîãèõ

ñîåäèíåíèé, äëÿ êîòîðûõ ñóùåñòâóþò ìåòîäû óëàâëèâàíèÿ ïðèìåñåé ñ ïîìîùüþ

àêòèâíîãî óãëÿ è ñèëèêàãåëÿ.

Áîëüøàÿ ÷àñòü îãðàíè÷åíèé, ñâÿçàííàÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì ÏÏÑ, îáóñëîâëåíà

èçìåíåíèåì èõ ñâîéñòâ îò ïàðòèè ê ïàðòèè. Ïðè òùàòåëüíîì âûáîðå ñîðáåíòà

è óñëîâèé ïðîáîîòáîðà íåîáõîäèìî ïðîâîäèòü òåñòû íà ýôôåêòèâíîñòü èçâëå÷å-

íèÿ è èçìåíåíèå ñîðáöèîííîé åìêîñòè äëÿ îäíîãî è òîãî æå ñîðáåíòà, îòíîñÿ-

ùåãîñÿ ê ïàðòèÿì ðàçëè÷íîãî ïðîèçâîäñòâà. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìû èñïûòàíèÿ

íåñêîëüêèõ ïðîèçâîäñòâåííûõ ïàðòèé.

Ïðèìåðîì âûáîðà ÏÏÑ ìîæåò ñëóæèòü ðàáîòà ïî èññëåäîâàíèþ óñëîâèé

ñîðáöèè í-áóòèëìåðêàïòàíà, ïðîâåäåííàÿ àìåðèêàíñêèìè õèìèêàìè [256]. Ïðè

îòáîðå íà àêòèâíûé óãîëü ýòî âåùåñòâî ëåãêî îêèñëÿëîñü äî äèáóòèëäèñóëüôèäà.

Îäíàêî ìåðêàïòàí íåëüçÿ àíàëèçèðîâàòü â âèäå äèñóëüôèäà, ïîñêîëüêó ýòî âåùå-

ñòâî òàêæå ìîæåò ïðèñóòñòâîâàòü â âîçäóõå ðàáî÷åé çîíû. Ñèëèêàãåëü ÿâëÿåòñÿ

õîðîøèì ñîðáåíòîì äëÿ óëàâëèâàíèÿ ìåðêàïòàíîâ èç ñóõîãî âîçäóõà, îäíàêî ïðè

îòíîñèòåëüíîé âëàæíîñòè 80% ñèëèêàãåëü ïðåäïî÷òèòåëüíî óëàâëèâàë âëàãó, è

åãî ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü ïî îòíîøåíèþ ê öåëåâîìó êîìïîíåíòó íåñêîëüêî ñíè-

æàëàñü. Ïðèìåíÿòü äëÿ óëàâëèâàíèÿ óãîëü òàêæå íå ñëåäóåò, òàê êàê îí ðåàãèðóåò

ñî ìíîãèìè ñîåäèíåíèÿìè ñåðû.

Çàòåì ñ ýòîé æå öåëüþ áûëè èññëåäîâàíû âîçìîæíîñòè ïîðèñòûõ ïîëèìåðîâ

ÕÀÄ-2, õðîìîñîðáîâ è ïîðàïàêîâ. Ýòè ñîðáåíòû îáíàðóæèëè õîðîøóþ ñîðáöèîí-

íóþ åìêîñòü è óäîâëåòâîðèòåëüíîå èçâëå÷åíèå ìåðêàïòàíà çà êîðîòêîå âðåìÿ òåð-

ìîäåñîðáöèè, íî ïðè äëèòåëüíîì õðàíåíèè ïðîáû ïðîèñõîäèëè çíà÷èòåëüíûå

ïîòåðè âåùåñòâà íà áîëüøèíñòâå èñïîëüçîâàííûõ ñîðáåíòîâ. Ëó÷øèì èç íèõ îêà-

çàëñÿ õðîìîñîðá 104 — ñîïîëèìåð àêðèëîíèòðèëà è äèâèíèëáåíçîëà, íà êîòîðîì

ïîñëå ñåìèäíåâãîãî õðàíåíèÿ ïîòåðè áûëè íåçíà÷èòåëüíûìè. Òàê êàê ìåðêàïòà-

íû ðåàãèðóþò ñ îëåôèíàìè è èíãèáèðóþò ðåàêöèþ èõ ïîëèìåðèçàöèè, ïðåäïî-

ëîæèëè, ÷òî ìåðêàïòàíû ìîãóò âçàèìîäåéñòâîâàòü ñ íåïðîðåàãèðîâàâøèìè (íå

âîøåäøèìè â ðåàêöèþ ïîëèìåðèçàöèè) ìîëåêóëàìè ìîíîìåðîâ â ïîëèìåðíîì

ñîðáåíòå, ïðè÷åì ïðîöåäóðà ïðåäâàðèòåëüíîé ýêñòðàêöèè ìîíîìåðîâ èç ÏÏÑ ñ

ïîìîùüþ îðãàíè÷åñêèõ ðàñòâîðèòåëåé íåçíà÷èòåëüíî èçìåíÿëà õàðàêòåðèñòèêè

ñîðáåíòîâ. Õðîìîñîðá 104, êîòîðûé îêàçàëñÿ íàèáîëåå ïîäõîäÿùèì ìàòåðèàëîì

äëÿ êîíöåíòðèðîâàíèÿ ìåðêàïòàíîâ, ïî-âèäèìîìó, èìååò ìåíüøå «ðåàêòèâíûõ»

ìåñò äëÿ ìåðêàïòàíîâ, ÷åì äðóãèå ñîðáåíòû ýòîãî êëàññà.

Ñëåäóåò îòìåòèòü íåêîòîðûå íåäîñòàòêè ýòèõ ñîðáåíòîâ ïðèìåíèòåëüíî ê

óëàâëèâàíèþ ïðèìåñåé, ñóììèðîâàííûå â ðàáîòå [239]: 1) âûòåñíåíèå â ïðîöåñ-

ñå îòáîðà áîëåå ëåòó÷èõ ñîåäèíåíèé, îñîáåííî ÑÎ

2

; 2) íåîáðàòèìàÿ àäñîðáöèÿ

íåêîòîðûõ ñîåäèíåíèé, íàïðèìåð, àìèíîâ è ãëèêîëåé; 3) ðåàêöèè îêèñëåíèÿ,

ãèäðîëèçà è ïîëèìåðèçàöèè ïðîáû; 4) çàãðÿçíåíèå ñîðáåíòà â ðåçóëüòàòå õèìè÷å-

ñêèõ ðåàêöèé â ïðèñóòñòâèè ðåàêöèîííîñïîñîáíûõ ãàçîâ è ïàðîâ (îêñèäû àçîòà

è ñåðû, íåîðãàíè÷åñêèå êèñëîòû); 5) îáðàçîâàíèå íîâûõ ñîåäèíåíèé â ðåçóëüòàòå

ðåàêöèé è òåðìîäåñîðáöèè; 6) îãðàíè÷åííàÿ ñîðáöèîííàÿ åìêîñòü; 7) òåðìè÷å-

ñêàÿ íåñòàáèëüíîñòü; 8) îãðàíè÷åíèå îáúåìà ïðîáû, ñêîðîñòè àñïèðèðîâàíèÿ è

âðåìåíè îòáîðà.

Îäíàêî âûðàæåííàÿ ñåëåêòèâíîñòü ê íåêîòîðûì êëàññàì îðãàíè÷åñêèõ ñîåäè-

4. Ñîðáöèÿ (àäñîðáöèÿ) 123

Другов Ю.С., Родин А.А. Пробоподготовка в экологическом анализе

Подождите немного. Документ загружается.